К 60-м годам XIX в. материалистическая оценка процессов, протекающих в головном мозге, стала основой мировоззрения многих исследователей. К этому времени относится начало работ молодого И.М. Сеченова в области физиологии ЦНС. В 1863 г. в России вышла небольшая по объему работа И.М. Сеченова «Попытка подвести физиологические основы под психическую деятельность», позже названная «Рефлексы головного мозга». В этой книге впервые утверждалось, что в основе психических процессов лежит рефлекторный принцип деятельности. Психика детерминирована внешней средой и факторами этой среды. Поведение человека - психическими, соматическими и автономными компонентами. В целом человек представляет собой психофизиологическое единство. Благодаря работам И.М. Сеченова впервые введен новый методологический подход к изучению природы человека: психофизиологический монизм, заменивший господствовавший длительное время дуализм. Из этого вытекало, что головной мозг и мышление, наряду с психологами, должны изучать физиологи, используя при этом свои методы.
Однако до начала XX столетия еще не существовало методик, с помощью которых можно было бы исследовать механизмы процессов, протекающих в головном мозге. Начало XX в. привело к коренному повороту в сторону экспериментального изучения физиологических основ психики. Центром этих работ стали лаборатории, руководимые И.П. Павловым (в 1904 г. ученый уже был удостоен Нобелевской премии за работы по физиологии пищеварения).
В настоящем разделе представлено краткое и несколько схематизированное изложение основ ВНД в том виде, в котором они описаны академиком Иваном Петровичем Павловым. В основу описания положены работы И.П. Павлова, создавшего совершенно новый, не существовавший до него раздел физиологии «Высшая нервная деятельность». Этот термин, по словам самого И.П. Павлова, включает в себя формы деятельности организма, обращенные на взаимодействие с внешней средой и ее факторами.